吕宗霖 曹锐 冯秀芳

（太原理工大学软件学院 山西省太原市 030024）

1 引言

本文所研究的碰撞检测是指在所进行的项目中，需要对在三维场景中两个或多个物体进行检测，判断他们之间是否有接触或穿透，在场景中刚体物体（具有物理特性的物体）之间的碰撞检测主要分为两个方面即：

（1）物体与场景地面之间；

（2）物体与物体之间。

CryEngine（下文简称CE）引擎是一款三维游戏开发平台，因其高度的开源性在近年来表现出一定的开发优势，在分析与实际调研后，确定它是可以进行三维虚拟现实项目开发的实用开发工具。通过使用CE 引擎，开发者可以轻在面对三维动作游戏、立体建筑搭载、实时画面响应三维动画等三维虚拟环境的交互内容设计实现[1]，利用它完成虚拟流程搭建等各种应用需要。

2 碰撞检测综述

虚拟现实仿真中的运动模拟一般是从三维场景空间出发，对物体（一般指模拟刚体对象）的运动进行了模拟，主要是从物体的运动角度出发，对物体前一姿态的基础上进行了一次平移变换和三次旋转变换得到的当前的姿态[1]，如图1 所示。

在CryEngine 项目的研究中，引擎使用了四元数来进一步处理三维空间中的运动问题。通过对三维空间中运动问题的研究，发现在处理这些问题方面，四元数由于其4D 属性，会比标准角度和旋转矩阵的效果更好（更加准确，对于后续处理碰撞检测来说提升了检测的准确性），虽然四元数处理的速度会比较慢一些，但相对其效果来说是值得使用的，这一点在众多物理引擎中得到了证明，四元数在三维空间和虚拟现实等方面得到了广泛的应用。……